双薄壁墩连续刚构桥几何参数研究

论文摘要

预应力混凝土连续刚构桥在大跨度桥梁中得到广泛应用,其作为一种复杂的结构体系,在桥梁设计中,选取合理的结构几何参数十分重要。本文对双薄壁墩连续刚构桥的几何参数进行了分析研究,对参数的取值进行归纳分析,得出合理的取值范围；以实际工程为依托,利用有限元计算模型对连续刚构桥几何参数进行了单因素分析研究,得到了主梁关键截面应力、位移随参数变化的规律；在此基础上利用正交试验法对影响参数进行多因素敏感性分析,得到参数对桥梁应力和位移影响的敏感性及敏感性主次顺序,所得结论对今后同类桥梁的设计有一定的参考价值。本文通过研究得到的主要结论为：1.通过对参数进行单因素分析得到：梁底曲线幂次的合理取值范围为1.5-2.0,增大梁底曲线幂次能有效减小结构自重,有利于结构轻型化；合理的边中跨比取值范围为0.5-0.7,主要集中在0.55左右,且边中跨比的改变对边跨截面的应力和位移影响较大；箱梁的高跨比一般为0.05-0.06,且大部分在0.055左右；箱梁主要尺寸：顶板一般为25-28cm,底板一般为变厚度,跨中底板的取值一般为20-40cm,腹板的厚度一般从跨中到根部按40-70cm变化；双肢间距的增加能够减小主梁跨中截面的应力,但会增加主梁靠近薄壁墩根部截面的应力；双肢间距的增加能够有效减小结构的变形。2.通过对多因素参数进行敏感性分析得到：当以应力为控制指标时,梁底曲线的敏感性程度最强,边中跨比的敏感性其次,而墩高的敏感性最弱；取跨中位移为控制指标时,自重作用下边中跨比的敏感性最强,而车道荷载作用下双肢间距的敏感性最强。在连续刚构桥设计中,不能只取一种指标作为控制指标,因此,在确定桥梁设计最优方案时,应当区分影响控制指标因素的敏感性程度。对于敏感性强的主要因素,要按有利于指标的要求选取最优的水平,而对于敏感性不强的次要因素,可以根据有利于其它指标（如经济、方便施工）的要求选取其它的水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 预应力混凝土连续刚构桥的特点与发展
• 1.3 国内外研究概况
• 1.4 本文主要研究工作
• 2 基于正交试验的结构参数敏感性分析理论
• 2.1 敏感性分析理论
• 2.2 依托工程及其分析模型
• 3 连续刚构桥几何参数分析研究
• 3.1 梁底曲线
• 3.2 边中跨比
• 3.3 箱梁尺寸
• 3.4 双薄壁桥墩参数
• 3.5 本章小结
• 4 连续刚构桥多因素结构参数敏感性分析
• 4.1 正交试验方案设计
• 4.2 正交试验结果
• 4.3 正交试验结果分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢